Siklus Krebs atau Siklus Asam Sitrat – Apa yang dimaksud dengan siklus Krebs? Jelaskan pengertian siklus krebs! Apa hasil reaksi siklus krebs? Apa fungsi siklus Krebs? Apakah siklus Krebs memerlukan oksigen? Berapa banyak jenis reaksi dalam siklus krebs? Reaksi apa yang mendahului siklus Krebs? Reaksi apa yang terjadi setelah siklus Krebs?
Baca Juga : Pengertian Metabolisme
Agar lebih memahaminya kali ini kita akan membahas pengertian siklus krebs secara lengkap, fungsi, tahapan dan hasil siklus krebs.
3.4 Tahap IV: Kompleks α-Ketoglutarat Dehidrogenase
3.5 Tahap V: Thiconase Suksinat
3.6 Tahap VI: Suksinat Dehidrogenase
3.7 Tahap VII: Hidrasi
3.8 Tahap VIII: Regenerasi Oksaloasetat
4 Hasil Siklus Krebs
Memahami Siklus Krebs
Yang dimaksud dengan siklus krebs adalah respirasi aerobik tahap kedua. Penemu siklus Krebs adalah Sir Hans Krebs (1937). Siklus Krebs disebut juga siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat.
Dalam kondisi aerobik, glukosa yang telah diubah menjadi asam piruvat melalui glikolisis akan teroksidasi sempurna menjadi air dan karbon dioksida melalui siklus asam sitrat. Sebelum memasuki siklus asam sitrat, asam piruvat (3 atom karbon) harus dioksidasi terlebih dahulu menjadi asetil koenzim A atau asetil Ko-A (2 atom karbon). Reaksi ini terjadi di mitokondria dan dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase.
Tujuan dari siklus Krebs adalah untuk mengubah Asetil-KoA dan H2O menjadi CO2 dan siklus Krebs pada respirasi aerobik menghasilkan energi tinggi berupa ATP, NADH dan FADH.
Fungsi Siklus Krebs
Siklus asam sitrat sebagai jalur metabolisme berperan penting dalam ketersediaan ATP (adenosin trifosfat) yang dibutuhkan oleh jaringan. Berikut fungsi siklus Kreb, antara lain :
Sebagai jalur akhir oksidasi karbohidrat, protein dan lipid yang akan dimetabolisme menjadi Asetil Koenzim-A.
Menghasilkan sebagian besar CO2 dengan mengoksidasi glukosa;
Menghasilkan jumlah koenzim yang berkurang yang menggerakkan rantai pernapasan untuk menghasilkan ATP (adenosin trifosfat).
Menyediakan sejumlah bahan untuk kebutuhan sintesis protein dan asam nukleat;
Mengubah jumlah energi dan zat yang berlebihan untuk digunakan dalam sintesis asam lemak sebelum pembentukan trigliserida untuk penyimpanan lemak
Bertindak sebagai kontrol langsung atau tidak langsung dari sistem enzim melalui komponen siklus.
Proses dan Tahapan Siklus Krebs
Siklus Krebs merupakan tahap kedua setelah glikolisis respirasi sel, siklus ini terjadi di mitokondria, sedangkan glikolisis terjadi di sitoplasma. Asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis masuk ke mitokondria terlebih dahulu melalui proses dekarboksilasi oksidatif sehingga dapat berlangsung proses siklus Kreb.
Pada tahap dekarboksilasi oksidatif, asam piruvat akan diubah menjadi Asetil Koenzim-A. Proses konversi ini dimediasi oleh enzim piruvat dehidrogenase di mitokondria sel eukariotik.
Berikut tahapan pengubahan asam piruvat menjadi Asetil Co-A atau disebut dengan dekarboksilasi oksidatif:
Pelepasan gugus karboksilat (-COO) dari asam piruvat menjadi CO2;
Dua atom karbon yang tersisa (Bab3COO-) dari piruvat akan mentransfer kelebihan elektron ke NAD+ sehingga akan terbentuk NADH dan kedua molekul tersebut menjadi asetat.
Selanjutnya koenzim-A (Ko-A) akan berikatan dengan asetat yang telah terbentuk sebelumnya sehingga menghasilkan Asetil Koenzim-A (Asetil Co-A). Asetil Co-A merupakan bahan baku dalam siklus Kreb yang berlangsung di mitokondria untuk menghasilkan ATP, NADH, FADH.2dan CO2.
Baca Juga: Fungsi Mitokondria
Secara lebih rinci, terdapat 8 tahapan siklus Krebs, antara lain:
Tahap I: Sitrat Sintase
Proses yang terjadi pada tahap ini disebut hidrolisis. Pada tahap ini, molekul asetil Co-A bergabung dengan oksaloasetat membentuk asam sitrat dibantu oleh enzim sintase asam sitrat.
Pada tahap ini asam sitrat yang telah terbentuk diubah menjadi isositrat dengan bantuan enzim acotinase yang mengandung Fe2+.
Tahap III: Isositrat Dehidrogenase
Pada tahap ini terjadi proses dekarboksilasi atau penguraian pertama. Isositrat yang terbentuk sebelumnya dioksidasi menjadi oksalosuksinat yang terikat enzim oleh enzim isositrat dehidrogenase. Pada tahap ini pula isositrat diubah menjadi α-ketoglutarat oleh enzim isositrat dehidrogenase dan dibantu oleh NADH.
Pada tahap ini terjadi proses pengubahan α-ketoglutarat menjadi suksinil Co-A oleh enzim kompleks α-ketoglutarat dehidrogenase.
Tahap V: Thiconase Suksinat
Pada tahap ini terjadi konversi suksinil Co-A menjadi suksinat. Pada tahap ini proses konversi atau konversi tidak hanya dibantu oleh enzim tetapi juga membutuhkan Mg2+ dan GDP dengan Pi (fosfat) untuk membentuk GTP. GTP ini nantinya akan diubah menjadi ATP.
Tahap VI: Suksinat Dehidrogenase
Suksinat yang telah dihasilkan akan didehidrogenase menjadi fumarat dengan bantuan enzim suksinat dehidrogenase.
Pada tahap ini terjadi proses hidrasi yaitu proses penambahan atom hidrogen pada ikatan rangkap karbon (C=C) pada fumarat sehingga menghasilkan malat.
Tahap VIII: Regenerasi Oksaloasetat
Pada tahap ini, malat diubah oleh enzim malat dehidrogenase menjadi oksaloasetat. Oksaloasetat ini berperan dalam menangkap Asetil-KoA sehingga proses siklus Krebs dapat berlangsung kembali.
Untuk memenuhi kebutuhan energi, siklus Krebs harus terjadi dua kali. Hal ini dikarenakan reaksi oksidasi pada molekul glukosa dalam satu proses siklus Kreb hanya menghasilkan 2 molekul Asetil Co-A.
Hasil Siklus Krebs
Dalam proses satu siklus Krebs menghasilkan 12 ATP dengan perhitungan
1 molekul GTP yang akan langsung diproduksi menjadi ATP;
3 molekul NADH yang akan dioksidasi melalui transpor elektron menghasilkan 3 ATP per molekul, sehingga 3 molekul NADH menghasilkan 9 ATP.
1 molekul FADH yang akan dioksidasi melalui transpor elektron menghasilkan 2 ATP per molekul.
1 molekul CO2 yang dirilis.
Jadi, untuk dua siklus Kreb akan dihasilkan energi sebanyak 24 molekul ATP dan 2 molekul CO2.
